CN105339033A - 为压力支持系统中的供应气体提供水分的加湿器组件和方法 - Google Patents

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Abstract

一种加湿器组件(100、100-1)，包括贮存器(120)、引入到所述贮存器的入口结构(112、112-1)和从所述贮存器引出的出口结构(114、114-1)，以及导管元件(130、130-1)，所述导管元件具有第一端(131、131-1)、主体部分(132、132-1)以及第二端(133、133-1)。所述第一端流体联接到所述入口结构和所述出口结构中的至少一个。所述加湿器组件另外包括联接到所述导管元件的所述第二端的浮动组件(140、140-1)。所述浮动组件被构造成漂浮在由所述贮存器贮存的水上。所述浮动组件具有若干数目的孔(153、153-1)，所述孔被构造成与所述出口结构流体连通。

Description

为压力支持系统中的供应气体提供水分的加湿器组件和方法
技术领域
本发明涉及气道压力支持系统，尤其涉及设置在气道压力支持系统中的加湿器。
背景技术
很多人患有睡眠期间的呼吸障碍。睡眠呼吸暂停是整个世界上数百万计人患有的这种睡眠呼吸障碍的常见示例。一种类型的睡眠呼吸暂停是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)，这是一种由于气道阻塞而无法呼吸引起的睡眠反复中断的症状；一般在上气道或咽部区域。气道阻塞一般被认为至少部分是由于稳定上气道段的肌肉普遍松弛，而允许组织使气道塌陷。另一种类型的睡眠呼吸暂停综合征是中枢性呼吸暂停，这是一种由于来自大脑呼吸中枢的呼吸信号缺失导致的呼吸暂停。无论是阻塞性、中枢性、或者是阻塞性和中枢性组合的混合性的呼吸暂停症状被定义为完全或接近停止呼吸，例如较呼吸气流峰值减少90％或以上。
那些患有睡眠呼吸暂停的人在睡眠期间经历睡眠破碎和间歇地完全或几乎完全停止通气，且伴有潜在的血氧饱和度恶化。这些症状在临床上可表现为白天极度嗜睡、心律失常、肺动脉高血压、充血性心力衰竭和/或认知功能障碍。睡眠呼吸暂停的其他后果包括右心室功能障碍、清醒及睡眠期间二氧化碳滞留，和动脉血氧张力连续降低。睡眠呼吸暂停患者可能由于这些因素以及由于在驾驶和/或操作有潜在危险性的设备时的事故高风险，而处于过高死亡率的危险中。
即使患者没有经受完全或接近完全的气道阻塞，也已知在仅气道部分阻塞的情况下可能出现不良影响，如从睡眠中醒来。气道部分阻塞通常导致被称为低通气的浅呼吸。低通气通常定义为比呼吸气流峰值减少50％或更多。其他类型的睡眠呼吸障碍包括但不限于上气道阻力综合征(UARS)和气道振动，比如一般被称为打鼾的咽壁振动。因此，在对呼吸障碍(例如，OSA、中枢性呼吸暂停或UARS)患者进行诊断时，准确地检测患者的呼吸暂停及低通气的发生率是重要的。
众所周知，通过给患者的气道施加气道正压(PAP)来治疗睡眠呼吸障碍。这种正压能有效地“夹板式夹持(splint)”气道，从而保持通向肺的开放通道。在一种类型的PAP疗法(称为持续气道正压(CPAP))中，输送给患者的气体压力在患者的整个呼吸循环内是恒定的。还已知，提供了一种其中输送给患者的气体压力随患者的呼吸循环而变化或者随患者的努力而变化以增加患者舒适度的正压疗法。这种压力支持技术被称为双级压力支持，其中输送到患者的吸气气道正压(IPAP)比呼气气道正压(EPAP)高。
加湿器经常设置在PAP机和用户界面装置之间或者与PAP机成为一体，以便将由PAP机产生的原本较干燥的加压空气润湿。通常，加湿器可以分类为通过(passover)型或非通过(non-passover)型。在通过型加湿器中，水被容纳在可以或不可以被加热的贮存器中。在允许水蒸发以在贮存器内产生蒸汽时，使呼吸气体在水的表面上通过。
在目前的PAP机中，在误用情形期间，例如在PAP机跌落或旋转时，贮存器的水可能进入PAP机的主壳体，并且可能对其造成损坏。此外，考虑到水回流入PAP机的主壳体中的这种可能性，贮存器需要比输送疗法所需要的贮存器更大，使得始终有足够的水用于加湿。这增加了PAP机的重量并且使其更难以运输。
因此，在包括加湿器的气道压力支持系统中存在改进的空间。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种加湿器组件，所述加湿器组件包括贮存器、引入到所述贮存器的入口结构和从所述贮存器引出的出口结构，以及导管元件，所述导管元件具有第一端、主体部分和第二端。所述第一端流体联接到所述入口结构和所述出口结构中的至少一个。所述加湿器组件另外包括联接到所述导管元件的所述第二端的浮动组件。所述浮动组件被构造成漂浮在由所述贮存器贮存的水上。所述浮动组件具有若干数目的孔，所述孔被构造成与所述贮存器的内部以及所述出口结构流体连通。
在另一实施例中，提供了一种为压力支持系统中的供应气体提供水分的方法，所述方法包括用气流产生器产生呼吸气体流的步骤。所述气流产生器适于联接到加湿器组件，所述加湿器组件包括适于容纳水的贮存器、导管元件以及联接到所述导管元件并且具有若干数目的孔的浮动组件，所述浮动组件适于漂浮在水上。所述方法进一步包括以下步骤：使所述呼吸气体经过所述导管元件并且经过所述浮动组件的所述若干数目的孔，使所述呼吸气体在水上通过，以及经由联接到所述贮存器的患者回路将所述呼吸气体从所述加湿器组件输送到患者。
在参照附图考虑了下面的描述和所附的权利要求时，本发明的这些和其他目的、特征和特点，以及结构的相关元件和部件组合的操作方法和功能，以及制造经济性，将变得更为明显，其全部构成本说明书的一部分，其中在各附图中相同的附图标记指示相应的部件。然而，应当清楚地理解，附图仅是为了图示和描述的目的，并非意在作为对本发明的限制。如说明书及权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”及“所述(the)”包括复数的指代。
附图说明
图1是根据一个特定的非限制性实施例的压力支持系统的示意图，在该实施例中可以实施在其各种实施例中的本发明；
图2是根据所公开构思的示例性实施例的加湿器组件的前视图；
图3是图2的加湿器组件的分解图；
图4是图2的加湿器组件的转接器的仰视立体图；
图5是图2的加湿器组件的贮存器的立体图；
图6是图2的加湿器组件的入口管的立体图；
图7是图2的加湿器组件的入口管的前视图；
图8是图2的加湿器组件的浮动组件的局部分解立体图；
图9是图2的加湿器组件的浮动组件的另一局部分解立体图；
图10是图2的加湿器组件的浮动组件的分解立体图；
图11是图2的加湿器组件的浮动组件的另一分解立体图；
图12是图2的加湿器组件的浮动组件和入口管的一部分的前视图；
图13A、图13B及图14是显示图2的加湿器组件操作的示意图；
图15是根据所公开构思的替代性的示例性实施例的另一加湿器组件的前视图；
图16是图15的加湿器组件的分解图；
图17是图15的加湿器组件的转接器的仰视立体图；
图18是图15的加湿器组件的导管的立体图；
图19是图15的加湿器组件的浮动组件的局部分解立体图；
图20是图15的加湿器组件的浮动组件的另一局部分解立体图；
图21是图15的加湿器组件的浮动组件的分解立体图；
图22是图15的加湿器组件的浮动组件的另一分解立体图；
图23是图15的加湿器组件的浮动组件和导管的一部分的前视图；以及
图24A和图24B是显示图15的加湿器组件操作的示意图。
具体实施方式
在本文中使用的方向性短语，比如，举例且非限制性的，顶、底、左、右、上、下、前、后及其派生词，涉及附图中所示元件的方位，且并非对权利要求限制，除非其中有清楚地描述。
如本文中使用的，语句“两或多个零件或部件‘联接’”应当表示所述零部件直接或通过一个或多个中间零件或部件连接或一起操作。
如在本文中使用的，语句“两个或更多零件或部件互相‘接合’”应当表示所述零件直接或经过一个或多个中间零件或部件互相施加作用力。
如在本文中使用的，术语“数目”应当表示一或大于一的整数(即，多个)
图1是根据一个特定的非限制性实施例的压力支持系统50的示意图，在该实施例中可以实施在其各种实施例中的本发明。参照图1，压力支持系统50包括气流产生器52，例如传统的CPAP或双级压力支持装置中所使用的鼓风机，所述气流产生器从任何适合的来源(例如，加压氧气或空气罐、环境大气或者它们的组合)接收呼吸气体(由箭头C大体上指示)。气流产生器52产生呼吸气体流(例如，空气、氧气或它们的混合物)以用于以相对较高和较低的压力(即，通常等于或超过环境大气压力)输送到患者54的气道。在示例性实施例中，气流产生器52能够提供压力介于3cmH2O至30cmH2O范围内的呼吸气体流。来自气流产生器52的加压呼吸气体流(由箭头D大体上指示)经由输送管56输送到任何已知结构的呼吸面罩或患者界面装置58，所述呼吸面罩或患者界面装置通常由患者54佩戴或者以其他方式附接到患者54，以使呼吸气体流与患者54的气道连通。输送管56和患者界面装置58通常被共称为患者回路。
图1中所示的压力支持系统50是所谓的单分支系统，这意味着患者回路仅包括将患者54连接到压力支持系统50的输送管56。因此，在输送管56中设有用于从系统排出呼出气体的排气孔57，如箭头E所示。应当注意，除了设置在输送管56中以外或者代替设置在输送管56中，排气孔57还可以设置在其他位置处，例如在患者界面装置58中。还应当理解，根据将气体从压力支持系统50排出的期望方式，排气孔57可以具有各种配置。
本发明还设想到压力支持系统50可以是二分支系统，具有连接到患者54的输送管和排气管。在二分支系统(也称作双分支系统)中，排气管传送来自患者54的呼出气体，且包括在远离患者54的端部处的排气阀。在这一实施例中，排气阀通常是被主动控制的，以在系统内维持所希望的等级或压力，这通常被称为呼气末正压(PEEP)。
此外，在图1中所示的示例性实施例中，患者界面装置58是鼻罩/口罩。然而，应当理解，患者界面装置58可包括鼻罩、鼻枕、气管导管、气管内管或提供适合的气体流连通功能的任何其他装置。此外，为了本发明的目的，短语“患者界面装置”可包括输送管56和将加压呼吸气体的来源联接到患者54的任何其他结构。
在所示的实施例中，压力支持系统50包括在输送管56中设置的阀60形式的压力控制器。阀60控制从气流产生器52输送至患者54的呼吸气体流的压力。为此，气流产生器52和阀60被共称为压力产生系统，因为它们一致动作，以控制输送到患者54的气体压力和/或流量。然而，明显的是，其他用于控制输送到患者54的气体压力的技术，比如改变气流产生器52的鼓风机速度，无论是单独还是与压力控制阀结合，都是本发明设想到的。因此，根据用于控制输送到患者54的呼吸气体流压力的技术，阀60是可选的。如果取消阀60，那么压力产生系统则只对应于气流产生器52，且患者回路中的气体压力例如通过控制气流产生器52的电机速度来控制。
压力支持系统50进一步包括测量输送管56内呼吸气体流的流量传感器62。在图1中所示的特定实施例中，流量传感器62插入输送管56的线路中，更优选在阀60的下游。流量传感器62产生流量信号Q测得，该信号被提供给控制器64并且由控制器64使用，以确定患者54处的气体流量(Q患者)。
基于Q测得计算Q患者的技术是众所周知的，并且考虑到患者回路的压降、系统的已知泄露(即，如图1中箭头E所示的回路的有意气体排放)以及系统的未知泄露(例如，面罩/患者界面装置处的泄露)。本发明设想到使用任何已知或此后研发的技术来计算泄露流量Q泄漏，并且在基于Q测得计算Q患者的过程中使用该确定值。这些技术的示例由美国专利第5,148,802号；第5,313,937号；第5,433,193号；第5,632,269号；第5,803,065号；第6,029,664号；第6,539,940号；第6,626,175号；以及第7,011,091号来教导，这些美国专利中的每一个的内容通过引用的方式并入本发明。
当然，本发明设想到用于测量患者54的呼吸流量的其他技术，例如但非限制性地，直接测量患者54处或沿着输送管56的其他位置处的流量、基于气流产生器52的运行测量患者流量、以及使用在阀60上游的流量传感器来测量患者流量。
在所示的实施例中，压力支持系统50还包括：温度传感器65，所述温度传感器操作地联接到输送管56以检测由压力支持系统50输出的气体流的温度；以及湿度传感器67，所述湿度传感器操作地联接到输送管56以检测由压力支持系统50输出的气体流的湿度。温度传感器65和湿度传感器67各自操作地联接到控制器64。在所示的实施例中，温度传感器65和湿度传感器67是设置在压力支持系统50的主壳体内的。替代性地，温度传感器65和湿度传感器67中的任一个或两者可设置在患者回路中或联接到患者回路。
控制器64包括：处理部分，所述处理部分可以是例如微处理器、微控制器或一些其他适合的处理装置；以及存储部分，所述存储部分可位于所述处理部分内部或操作地联接到所述处理部分，并且为能够由所述处理部分执行以控制压力支持系统50的运行(包括自动控制湿度，如本文中更详细描述的)的数据和软件提供存储介质。
输入/输出装置66被设置用于设定压力支持系统50所使用的各种参数，以及用于向用户(例如临床医生或护理者)显示和输出信息及数据。
在本发明的所示的非限制性实施例中，压力支持系统50基本上起到CPAP压力支持系统的作用，且因此包括这些系统中所必需的所有能力，以便为患者54提供适当的CPAP压力水平。这包括经由输入命令、信号、指令或其他信息而接收必需的参数，以提供适当的CPAP压力(例如最大和最小的CPAP压力设定)的。应当理解，这仅意味着是示例性的，其他压力支持方法(包括但不限于，BiPAPAutoSV、AVAPS、AutoCPAP以及BiPAPAuto)也在本发明的范围内。
最后，在所示的实施例中，压力支持系统50包括设置在压力支持系统50的主壳体中的加湿器68。替代性地，加湿器68可与主壳体分离并且设置在主壳体的外部。加湿器68联接到控制器64并且由所述控制器控制，而且通过在供应气体中提供水分来进一步改善患者舒适度。在本文中详细描述的示例性实施例中，加湿器68是通过型加湿器。
图2是根据本发明的示例性实施例的加湿器组件100的前视图，图3是所述加湿器组件100的分解图，所述加湿器组件100可用于实施压力支持系统50的加湿器68。如图2及图3中所见，加湿器组件100包括转接器110、用于在其中贮存水的贮存器120、入口管130以及浮动组件140，这些中的每一个将在下文更详细地进行描述。
如在图4(该图是转接器110的仰视立体图)中所见，转接器110包括入口端111，来自气流产生器52的空气可以经过入口端111而进入加湿器组件100。转接器110进一步包括与入口端11流体连通的入口端口112、出口孔113、出口端114和多个孔115。在运行中，空气从入口端111流到入口端口112，所述入口端口被构造成联接到入口管130。入口端口112可以通过本领域中已知的任何适合的机构(例如但非限制性的，压配合)联接到入口管130。在贮存器120中的水上通过并且被加湿之后，空气经过出口孔113从加湿器组件100排出并流到出口端114，所述出口端被构造成联接到输送管56。尽管转接器110包括空气经过的出口孔113，但对于包括类似于入口端口112以使空气经过而排出的另一个端口或多个端口的转接器(未示出)来说，也在所公开的构思范围内。
参照图4和图5，转接器110被构造成联接到贮存器120，如本文中别处所述，所述贮存器贮存水，使得当呼吸气体在水上通过时，呼吸气体的湿度增加。如图5中所见，贮存器120包含多个孔125，所述孔被构造成当转接器110联接到贮存器120时与孔115对准。以这种方式，可在孔115、125处使用多个销(未示出)来将转接器110联接到贮存器120。尽管转接器110具有三个孔115且贮存器120具有三个孔125，但所公开的构思并不限于三个孔，且并不限于上文所提及的联接机构。例如且非限制性地，转接器(未示出)可以通过螺纹联接或舌榫机构联接到贮存器(未示出)。
图6是入口管130的立体图，图7是入口管130的前视图。如图6和图7中所见，入口管130包含被构造成联接到转接器110的入口端口112的第一端131。入口管130进一步包括柔性主体部分132和被构造成联接到浮动组件140的第二端133。在示例性的非限制性实施例中，主体部分132具有波纹管形状，这允许所述主体部分在沿着入口管130的纵向轴线的方向上容易扩展和收缩。主体部分132也能够在横向于入口管130的纵向轴线的方向上容易弯曲。本文中别处描述了这种功能的益处。
此外，虽然在示例性实施例中，主体部分132设置有波纹管结构以允许其容易扩展或收缩，但应该理解，对于具有替代性结构的入口管130来说，也在所公开的构思范围内。例如且非限制性地，入口管130可以是不包括波纹管结构的柔性管，但仍能够根据浮动组件140的位置(如本文中所述，这取决于贮存器120内的水位)而弯曲。入口管130可以由适于允许主体部分132扩展和收缩、和/或弯曲的任何材料制成，例如但非限制性地，例如硅酮橡胶的软弹性体材料，单体、聚合物或它们的混合物。
图8至图11是根据示例性实施例的浮动组件140的分解立体图。图12是示出联接到浮动组件140的入口管130的前视图。浮动组件140包括圆盘形的第一部件141，所述第一部件具有罩壳件143和具有联接到罩壳件143的中心孔154的基座144。罩壳件143包括被构造成联接到入口管130的端部133的入口端口142。入口端口142可以通过本领域中已知的任何适合机构(例如但非限制性的，压配合)联接到入口管130的端部133。浮动组件140进一步包括被构造成联接到第一部件141的圆盘形的第二状件149。第二部件149包括罩壳件152和联接到罩壳件152的基座150(两者都是实心的，无中心孔)。当基座144、150联接到罩壳件143、152时，它们之间形成封闭的空气区域。以这种方式，浮动组件140适于漂浮在容纳于贮存器120中的水上。此外，基座144、150可通过本领域中已知的任何适合机构(例如但非限制性的，卡扣配合)联接到罩壳件143、152。
基座144、150和罩壳件143、152可以由适于漂浮在水上的材料(例如，含有单体、聚合物或其混合物的材料)构成，优选由热塑性材料构成。在示例性实施例中，基座150包括多个舌状件151，所述舌状件被构造成被容纳在罩壳件143中所包含的多个孔145中。然而，基座150和罩壳件143可具有上述结构的替代性结构以实现浮动组件140的第一部件141与第二部件149之间的联接。另外，如图12中所见，当浮动组件140的第一部件141联接到第二部件149时，在它们之间形成若干数目的孔153，这些孔被构造成允许呼吸气体从浮动组件140逸出并且进入贮存器120。在示例性实施例中，形成多个孔153(例如，三个)。
在运行中，来自气流产生器52的空气经过转接器110的入口端111进入加湿器组件100。然后空气流经入口管130且经过第一部件141的入口端口142进入浮动组件140。空气经过基座144的中心孔154，此时，空气在罩壳件152上方径向扇形分散。空气经过浮动组件140中的孔153进入贮存器120。在水上通过之后，空气经过转接器110中的出口孔113从贮存器120排出。最后，空气经过转接器110的出口端114并被输送到患者54。
在使用期间，浮动组件140将始终相对于贮存器120中的水位保持在同一位置处。这归因于以下事实：随着贮存器120中的水位改变(例如，由于水分被呼吸气体吸收或者使用者添加水)，入口管130的主体部分132将扩展或收缩，和/或弯曲，这正是浮动组件140漂浮在水面上时所需要的。以这种方式，空气将相对于水在同一水平处经过孔153进入贮存器120。这在图13A和图13B中示意地示出。这有利地产生了输送到患者54的更一致的湿润输出。
此外，浮动组件140有利地充当经过加湿器组件100的呼吸气体的分散装置(即，挡板)。尤其是，在气体经过孔154从第一部件141排出时，所述气体将撞击罩壳件152的顶部表面并且在经过孔153排出之前径向扇形分散开。
另外，由于浮动组件140适于漂浮在贮存器120内的水上，因此甚至在误用情形期间(例如当加湿器组件100倾斜或被用户倒置时)，孔153将始终在水的表面上方。因此，将有利地防止水进入孔153及流到压力支持系统50的主壳体，这是因为水将不能够到达孔153。由于入口端口112与入口管130之间的密封连接，还防止水经过入口端口112进入转接器110的入口端111。这在图14中示意性地示出。
此外，由于加湿器组件100不再需要考虑水进入到压力支持系统50的主壳体中的可能性，如刚才所述的，所以可有利地减小加湿器组件100的尺寸。
基于目前被认为是最实用的示例性实施例，出于说明的目的详细地描述了本发明。然而，应当理解，该细节仅是为此目的，且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如但非限制性地，尽管已结合包括圆盘形的部件141、149的浮动组件140描述了所公开的构思，但对于具有替代形状(例如，矩形形状)或具有单体式浮动组件(未示出，具有使空气从中流经的若干数目的孔)的浮动组件的部件来说，也在所公开的构思范围内。对于引入到贮存器120的入口结构和从贮存器120引出的出口结构来说，被设置在除如本文所述的转接器上之外的位置也在所公开的构思范围内。例如且非限制性地，入口结构和出口结构两者中的一个可设置在贮存器120的侧壁上/中和/或某一结构(例如，覆盖贮存器120的顶部的盖或顶壁)上。
图15是根据本发明的替代性的示例性实施例的加湿器组件100-1的前视图，图16是所述加湿器组件100-1的分解图，所述加湿器组件可用于实施压力支持系统50的加湿器68。加湿器组件100-1类似于加湿器组件100且包括许多相同的部件，并且相同部件用相同的附图标记来标记。如图15和图16中所见，加湿器组件100-1包括转接器110-1、贮存器120、导管130-1和浮动组件140-1。
如图17中所见，转接器110-1类似于转接器110(图4)，包括来自气流产生器52的呼吸气体可经过而进入加湿器组件100-1的入口端111，以及用于将转接器110-1联接到贮存器120的孔115。然而，转接器110-1包含邻近出口端口113-1的入口端口112-1，和出口端114-1。入口端口112-1被构造成与入口端111流体连通，且出口端口113-1被构造成与出口端114-1流体连通。入口端口112-1与出口端口113-1被气流分离件116-1分离。
图18是导管130-1的立体图。如所见，导管130-1包括被构造成联接到转接器110-1的第一端131-1、类似于入口管130的主体部分132的柔性主体部分132-1、以及被构造成联接到浮动组件140-1的第二端133-1。另外，导管130-1具有由气流分离件134-1形成和变形成的入口通道135-1和出口通道136-1，所述气流分离件134-1从第一端131-1纵向地延伸到第二端133-1。导管130-1的气流分离件134-1与转接器110-1的气流分离件116-1对准，并且将进出导管130-1的空气流分离。在非限制性的示例性实施例中，气流分离件134-1大致是比主体部分132-1刚性小的弹性体膜片。因此，随着主体部分132-1在使用期间扩展、收缩或以其他方式移动，气流分离件134-1有利地维持入口通道135-1与出口通道136-1的分离以及进出导管130-1的气流分离。
图19至图22是浮动组件140-1的分解立体图。浮动组件140-1包括圆盘形的第一部件141-1，且类似于加湿器组件100的浮动组件140，包括第二部件149。第一部件141-1具有罩壳件142-1以及联接到罩壳件142-1的基座146-1。罩壳件142-1包括各自联接到导管130-1的第二端133-1的入口端口143-1和出口端口144-1。罩壳件142-1进一步包括设置在入口端口143-1与出口端口144-1之间并且将它们分离的气流分离件145-1。罩壳件142-1的气流分离件145-1与导管130-1的气流分离件134-1对准，并且将进出浮动组件140-1的气流分离。第一部件141-1进一步具有基座146-1，所述基座具有中心孔147-1以及跨越中心孔147-1延伸并且由此将孔147-1分成入口部分和出口部分的气流分离件148-1。基座146-1的气流分离件148-1与罩壳件142的气流分离件145-1对准，并且与气流分离件145-1一起将进出浮动组件140-1的气流分到分离的入口路径和出口路径。
另外，如图20和图21中所见，气流分离件148-1从中心孔147-1沿着基座146-1的圆锥形表面延伸到基座146-1的外围边缘。气流分离件148-1在第一端处从中心孔147-1进一步延伸并且在第二端处密封地接合罩壳件152。应当认识到，基座146-1的外围边缘与罩壳件152之间存在间隙。以这种方式，进出第一部件141-1的气流被沿着气流分离件148-1的两侧进一步有利地分离。
图23是示出了联接到浮动组件140-1的导管130-1的前视图。如图23中所见，当浮动组件140-1的第一部件141-1联接到第二部件149时，在它们之间形成若干数目的孔153-1。如下文更详细所描述，孔153-1允许来自入口路径的呼吸气体从浮动组件140-1逸出并进入贮存器120以进行润湿，且一旦被润湿之后还允许呼吸气体重新进入浮动组件140-1。在示例性实施例中，形成三个孔153-1。
在运行中，来自气流产生器52的呼吸气体经过转接器110-1的入口端111进入加湿器组件100-1。然后呼吸气体流经入口端口112-1并进入导管130-1的入口通道135-1。通过气流分离件116-1、134-1，防止气流延伸到转接器110-1的出口端口113-1和导管130-1的出口通道136-1。呼吸气体经过第一部件141-1的入口端口143-1进入浮动组件140-1，之后穿过基座146-1的中心孔147-1的入口部分，此时，所述呼吸气体在罩壳件152上径向扇形散开。浮动组件140-1的气流分离件145-1和148-1防止来自导管130-1的入口通道135-1的呼吸气体在被润湿之前进入出口通道136-1。
呼吸气体经过孔153-1进入贮存器120，并且在水上通过之后被迫返回而经过孔153-1进入基座146-1的中心孔147-1和罩壳件142-1的出口端口144-1。然后呼吸气体流到导管130-1的出口通道136-1中。最后，在被输送到患者之前，呼吸气体被引导经过转接器110-1的出口端口113-1到达出口端114-1。以这种方式，转接器110-1的入口端口112-1、导管130-1的入口通道135-1和第一部件141-1的入口端口143-1形成第一(入口)气流路径；并且转接器110-1的出口端口113-1、导管130-1的出口通道136-1和第一部件141-1的出口端口144-1形成第二(出口)气流路径。气流分离件116-1、134-1、145-1、148-1有利地确保经过第一气流路径的呼吸气体在进入贮存器之前不会进入第二气流路径，并且还确保经过第二气流路径的呼吸气体不会进入第一气流路径。换句话说，仅将已在水上通过且因此被润湿的呼吸气体从加湿器组件100-1排出并输送到患者回路。
在使用期间，浮动组件140-1(如同浮动组件140)将始终相对于贮存器120中的水位保持在同一位置处。这归因于以下事实：随着贮存器120中的水位改变，导管130-1的主体部分132-1将扩展或收缩，和/或弯曲，这正是浮动组件140-1漂浮在水面上时所需要的。以这种方式，呼吸气体将相对于水在同一水平处经过孔153-1进入贮存器120。这在图24A和图24B中示意性示出。这有利地产生了输送到患者54的更一致的湿润输出。由于浮动组件140-1适于漂浮在贮存器120内的水面上，因此甚至在误用情形期间(例如当加湿器组件100-1倾斜或被用户倒置时)，孔153-1(图23)将始终在水的表面上方。因此，因为水将不能够到达孔153-1，所以将有利地防止水进入孔153-1及流到压力支持系统50的主壳体，以及防止流到患者回路。
类似于加湿器组件100，基于目前被认为是最实用的示例性实施例，出于说明的目的已经详细地描述了加湿器组件100-1。然而，应当理解，该细节仅是为此目的，且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如且非限制性地，已结合转接器110-1、导管130-1和浮动组件140-1描述了加湿器组件100-1，所述加湿器组件防止水流入压力支持系统50的主壳体中以及流到患者回路。在所公开的构思范围内，适合的替代性加湿器组件(未示出)包括入口管，所述入口管具有设置在所述入口管内的出口管(所谓的“管内管”构造)。对应于这种实施方案的转接器和浮动组件将包括气流分离件，所述气流分离件与设置在入口管内的出口管的截面轮廓大体对准。另外，对于包括设置在出口管内的入口管，且对应的转接器和浮动组件包括与设置在出口管内的入口管的截面轮廓大体对准的气流分离件的加湿器组件(未示出)来说，也在所公开的构思范围内。
用于防止水流入压力支持系统50的主壳体以及患者回路中的另外的实施方案并不限于直接邻近出口部分的入口部分。例如且非限制性地，对于包括与分离的出口管分离的入口管的加湿器组件(未示出)来说，也在所公开的构思范围内。对应的转接器和浮动组件将包括分离的端口，所述端口被间隔开以联接到对应的入口管和出口管。另外，对于包括用于入口管和出口管中的每一个的分离的浮动组件来说，也在所公开的构思范围内。

Claims (19)

1.一种加湿器组件(100、100-1)，包括：
贮存器(120)，所述贮存器被构造成贮存水；
入口结构(112、112-1)和出口结构(114、114-1)，所述入口结构引入到所述贮存器，所述出口结构从所述贮存器引出；
导管元件(130、130-1)，所述导管元件具有第一端(131、131-1)、主体部分(132、132-1)和第二端(133、133-1)，所述第一端流体联接到所述入口结构和所述出口结构中的至少一个；
浮动组件(140、140-1)，所述浮动组件联接到所述导管元件的所述第二端并且被构造成漂浮在由所述贮存器贮存的水上，所述浮动组件具有若干数目的孔(153、153-1)，所述孔被构造成与所述贮存器的内部和所述出口结构流体连通。
2.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，所述主体部分是柔性主体部分并且具有波纹管形状。
3.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，所述浮动组件包括第一部件(141、141-1)和联接到所述第一部件的第二部件(149)，所述浮动组件的所述孔被设置在所述第一部件与所述第二部件之间。
4.根据权利要求3所述的加湿器组件，其特征在于，所述第二部件具有顶部表面，所述顶部表面被构造成作为挡板以将经过所述导管元件的所述第二端并且从所述若干数目的孔流出的气体径向地分散。
5.根据权利要求3所述的加湿器组件，其特征在于，所述第一部件是圆盘形状或矩形形状，所述第一部件包括第一罩壳件(143、142-1)和联接到所述第一罩壳件的第一基座(144、146-1)，所述第一基座具有中心孔(154、147-1)，并且所述第二部件是圆盘形状或矩形形状，所述第二部件包括第二罩壳件(152)和联接到所述第二罩壳件的第二基座(150)，其中所述第二基座包括若干数目的舌状件(151)，且所述第一罩壳件包括若干数目的孔(145)，所述舌状件被构造成容纳在所述第一罩壳件的所述孔中。
6.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，进一步包括转接器(110)，所述转接器联接到所述贮存器，并且具有入口端(111)、联接到所述入口端的入口端口(112)、以及出口端(114)，所述入口端口包括所述入口结构，所述出口端包括所述出口结构。
7.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，所述导管元件包括具有单个气流通道的入口管；所述第一端流体联接到所述入口结构但未流体联接到所述出口结构。
8.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，所述若干数目的孔被构造成定位在水的表面上方而不管所述贮存器的方位如何。
9.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，进一步包括联接到所述贮存器的转接器(110-1)，所述转接器具有入口端口(112-1)、出口端口(113-1)和设置在所述入口端口与所述出口端口之间的第一气流分离件(116-1)，所述入口端口是所述入口结构的一部分，并且所述出口端口是所述出口结构的一部分；所述导管元件的所述第一端流体联接到所述入口端口和所述出口端口。
10.根据权利要求9所述的加湿器组件，其特征在于，所述导管元件进一步具有入口通道(135-1)、出口通道(136-1)和在所述入口通道与所述出口通道之间的第二气流分离件(134-1)，所述第二气流分离件从所述第一端延伸到所述第二端并且与所述第一气流分离件对准。
11.根据权利要求10所述的加湿器组件，其特征在于，所述浮动组件包括第一部件(141-1)和联接到所述第一部件的第二部件(149)，所述浮动组件的所述孔(153-1)被设置在所述第一部件与所述第二部件之间，其中所述第一部件包括入口端口(143-1)、出口端口(144-1)和被设置在所述入口端口与所述出口端口之间并且与所述第二气流分离件对准的第三气流分离件(145-1)。
12.根据权利要求11所述的加湿器组件，其特征在于，所述转接器(110-1)的所述入口端口(112-1)、所述导管元件(130-1)的所述入口通道(135-1)和所述第一部件(141-1)的所述入口端口(143-1)形成第一气流路径；所述转接器的所述出口端口(113-1)、所述导管元件的所述出口通道(136-1)和所述第一部件的所述出口端口(144-1)形成第二气流路径；其中所述第一气流分离件、所述第二气流分离件和所述第三气流分离件被构造成防止经过所述第一气流路径的呼吸气体在进入所述贮存器之前进入所述第二气流路径；并且所述第一气流分离件、所述第二气流分离件和所述第三气流分离件进一步被构造成防止经过所述第二气流路径的呼吸气体进入所述第一气流路径。
13.根据权利要求1所述的加湿器组件，其特征在于，所述导管元件包括入口通道和与所述入口通道分离的出口通道；所述入口通道流体联接到所述入口结构和所述若干数目的孔；并且所述出口通道流体联接到所述出口结构和所述若干数目的孔。
14.一种压力支持系统(50)，包括：
根据权利要求1所述的加湿器组件；
气流产生器(52)，所述气流产生器联接到所述入口结构，所述气流产生器被构造成产生呼吸气体流；及
患者界面装置(58)，所述患者界面装置联接到所述出口结构，所述患者界面装置被构造成使所述呼吸气体流与患者(54)的气道连通。
15.一种为压力支持系统(50)中的供应气体提供水分的方法，所述方法包括以下步骤：
用气流产生器(52)产生呼吸气体流，所述气流产生器适于联接到加湿器组件(100、100-1)，所述加湿器组件包括适于容纳水的贮存器(120)、导管元件(130、130-1)和联接到所述导管元件并且具有若干数目的孔(153、153-1)的浮动组件(140、140-1)，所述浮动组件适于漂浮在水上；
使所述呼吸气体经过所述导管元件且经过所述浮动组件的所述若干数目的孔；
使所述呼吸气体在水上通过；及
经由联接到所述贮存器的患者回路(56、58)将所述呼吸气体从所述加湿器组件输送到患者(54)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述导管元件是具有单个气流通道的入口管，并且输送步骤包括经过没有形成所述导管元件的一部分的气流路径将所述呼吸气体输送到所述患者回路。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述导管元件包括第一气流通道和第二气流通道，使所述呼吸气体经过所述导管元件的经过步骤包括使所述呼吸气体经过所述第一气流通道，并且输送步骤包括使所述呼吸气体经过包括所述第二气流通道的气流路径输送到所述患者回路。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述若干数目的孔维持在水的表面上方而不管所述贮存器的方位如何。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括使所述呼吸气体在其经过所述若干数目的孔之前径向分散。
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